C++ 引用与引用作为函数的参数

梦里梦外; 2022-07-16 15:55 189阅读 0赞

对一个数据建立一个“引用”，他的作用是为一个变量起一个别名。这是C++对C语言的一个重要补充。

**如何建立一个引用**

int a = 5;
    	int &b = a;
    	cout<<a<<endl;
    	cout<<b<<endl;
    	cout<<&a<<endl;
    	cout<<&b<<endl;

以上声明了b是a的引用，并把a，b的值和它们的地址打印出来。经过声明后b是a别名，b与a代表的是同一个变量，占内存中同一个存储单元，具有同一地址。

**注意`&`符号作为取地址符合作为引用声明符的区别**，在上述程序中的第2行，`&`在数据类型后，为引用声明符。而第5、6行，`&`为取地址符。可以用这个方法作区分：**只有在数据类型后`&`才是引用声明符。**

打印结果：  
![这里写图片描述][a01a06b43044487b266faaadc4d88265.png]

从上述结果可以看到，a与b地址是相同的。

**使用引用的一些注意事项：**  
（1）声明一个引用时，必须同时使之初始化，及声明它代表哪一个变量。（有一个例外，引用作为函数参数时，不需要初始化）  
（2）在声明一个引用后，不能再使之作为另一变量的引用。  
（3）不能建立引用数组。

**引用的作用：**

C++加入了在C语言的基础加入了引用机制，那么引用到底有什么用呢？不会只是为了给函数起一个小名吧？显然不是，引用最用要的意义在于作为函数的参数，以扩充函数传递参数的能力。它是如何实现的？这要从C语言参数传递开始说起：

我们知道，C语言在调用函数时，传参主要有两种形式：  
**（1）变量名作为实参和形参**  
这种方式传给形参的是变量的值，传递是单向的。如果在执行函数器件形参的值变了，不会回传给实参。**也就是说如果想要实现一个这样的功能：调用函数后实参的值随之改变。显然此方式无法实现。**

举个例子：  
执行swap函数后，想要主函数内的变量值变化，用上述方式写出代码：

#include <iostream>
    using namespace std;
    int main()
    {
          void swap(int ,int);
    	  int i =3,j = 5;
    	  swap(i,j);
    	  cout<<"i="<<i<<endl<<"j="<<j<<endl;
          getchar();
    	  return 0;
    }
    
    void swap(int a,int b)
    {
    	int temp;
    	temp = a;
    	a =b;
    	b= temp;
    }

运行结果：  
i = 3  
j = 5

显然值没有带回，i和j的值在执行后没有发生变化。

**（2）传递变量的地址**

该方式形参是指针变量，实参是一个变量的地址，调用函数时，形参得到的实参变量的地址，因此指向实参的变量单元。  
然后我们修改下上面的程序：

#include <iostream>
    using namespace std;
    int main()
    {
          void swap(int * ,int*);
    	  int i =3,j = 5;
    	  swap(&i,&j);
    	 cout<<"i="<<i<<endl<<"j="<<j<<endl;
          getchar();
    	  return 0;
    }
    
    void swap(int *a,int *b)
    {
    	int temp;
    	temp = *a;
    	*a =*b;
    	*b= temp;
    }

运行结果：  
i = 5  
j = 3

在程序的第13行，定义的函数的形参是指针，在第6行，调用的函数是传入的函数实参是变量的地址，实现了i和j的交换，但是这种方法不够直观，而且依旧是“值传递”的方式，只不过传递的是变量的地址而已。

然后，如果我们使用引用功能，可以很简单的实现这个功能，而且很容易理解：  
**（3）引用作为函数参数**

#include <iostream>
    using namespace std;
    int main()
    {
          void swap(int & ,int&);
    	  int i =3,j = 5;
    	  swap(i,j);
    	 cout<<"i="<<i<<endl<<"j="<<j<<endl;
          getchar();
    	  return 0;
    }
    
    void swap(int &a,int &b)
    {
    	int temp;
    	temp = a;
    	a =b;
    	b= temp;
    }

运行结果：  
i = 5  
j = 3

第13行，形参是声明的引用，注意这个引用并没有初始化，这就是上面提到的特例。而在第7行调用函数的过程中，实现了引用的初始化，这是传入的实参就是变量，而不是数值，所以做到了真正意义上的“变量传递”。

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